对于一家致力于帮助诊断睡眠障碍的公司的联合创始人来说,克里斯·费尔南德斯(Chris Fernandez)并没有睡太多觉。而在总部位于麦迪逊的EnsoData初创公司成长的关键几年里,有些夜晚他甚至彻夜未眠。
“我愿意用自己的睡眠换千万人的睡眠。”他笑着说道。
在6月宣布获得2000万美元融资后,这家初创公司开始计划扩大其面向客户的团队,这虽然是一个人性化的举措,但这家公司本身却专注于开发基于人工智能的睡眠呼吸暂停诊断软件。它的最新产品可以通过佩戴在手指上的设备进行诊断。
EnsoData的最新发展正值医学领域人工智能发展的关键时刻。大量初创公司正利用机器学习、模式识别和海量数据来辅助疾病和障碍的诊断。
EnsoData诞生于2010年,当时三名威斯康星大学麦迪逊分校(UW-Madison)的学生在一门生物医学信号处理课程上相遇。
这个专业领域主要涉及构建用于处理数据的算法。他们后来开发了一种可由充血性心力衰竭患者佩戴在耳垂上的设备。
费尔南德斯说:“我们经历了五六次转型,最终成为现在的EnsoData,这一过程中我们不断学习,寻找一个杀手级应用,一个重大问题,以及我们可以用这项技术解决的需求。”
这支团队最终确定了一种可以解决多种问题的方法:使用机器学习——人工智能的核心过程,即通过“学习”数据来分析波形,包括脑电波和心律。
但为了寻找特定问题,费尔南德斯表示,团队采访了数十位专家。其中一位专注于睡眠研究。睡眠数据的复杂性引起了他们的兴趣,尤其是这些数据如何在数小时内全面反映身体状况。
“当我们看到这一点时,我们意识到如果能用计算机程序准确分析这些数据,可以带来多大的效率提升。”费尔南德斯说道。
深入数据
2015年,该团队开始收集第一批睡眠数据,并在两年后推出了首款产品EnsoSleep。该软件能够自动分析睡眠测试,并获得了美国食品药品监督管理局(FDA)的批准。
随后获得FDA批准的产品包括提高家庭睡眠测试的准确性,以及创建一个医生可以查看和收集数据的虚拟平台。
到了2024年,公司获得了最新的批准。其产品EnsoSleep PPG可以通过手指上的一个小传感器收集数据进行睡眠测试。PPG,即光电容积描记法,可以揭示血液容量的变化。
EnsoData并不生产传感器,而是开发了可在多种可穿戴PPG设备上运行的软件。
EnsoData的最新睡眠呼吸暂停检测软件适用于一系列带有特定传感器的可穿戴设备。这家总部位于麦迪逊的初创公司并不生产这些设备。
这款人工智能程序处理数据,并分析与不同类型睡眠一致的模式。模式识别正是人工智能的标志性优势。
训练计算机识别模式需要大量的初始数据。对于EnsoData来说,这意味着积累大量使用其产品的患者数据,而这些数据是提供给睡眠专家,而非直接面向消费者。
费尔南德斯表示,所有数据都处于“去识别化状态”,并且公司高度重视网络安全。
自动化的引入
数据安全仍是睡眠专家的主要关切之一,他们对于在临床实践中引入人工智能和自动化也持不同意见。
琼斯博士(Stephanie Jones)是威斯康星大学麦迪逊分校睡眠与意识研究所的助理主任。她表示:“我认为睡眠医学模式会慢慢演变,但我们还没有到达那个阶段。”
“一些AI设备可能在单一人群中得到验证,但如果患者有共病——比如慢性阻塞性肺病(COPD)或癫痫——AI模型是否还能同样有效?这可能是为什么世界不会突然决定‘哦,我们不需要睡眠实验室了,我们拥抱AI’的原因。”
芝加哥伊利诺伊大学医院与健康科学系统(University of Illinois Hospital and Health Sciences System)的萨伊·孙卡拉(Sai Sunkara)医生表示,典型的睡眠评分涉及统计某人血氧突然下降的次数。下降次数越多,睡眠呼吸暂停的严重程度越高。
她补充说,睡眠技术人员和医生仍在进行大部分分析。像WatchPAT这样的可穿戴设备(配备手指和胸部传感器)已在家庭患者数据收集中变得越来越常见,但她对人工智能程序分析的准确性仍持保留态度。
然而,一些睡眠专家对引入自动化持更乐观的态度。印第安纳波利斯瑞安儿童医院(Riley Hospital for Children)的睡眠医学专家哈里什·饶(Harish Rao)医生表示,他预见AI可以在为健康成年人评分方面发挥作用,尽管其在其他人群中的能力仍有限。
他说:“我听说过一些公司要求健康数据,但我认为共享数据并没有太大问题,因为从匿名数据中识别出某个人的风险‘非常非常低’。”
他还补充说,随着该领域其他创新的结合,现在是“进入睡眠医学的激动人心的时刻”。
尽管持续气道正压通气(CPAP)机器仍然是治疗睡眠呼吸暂停的常用方法,但孙卡拉表示,过去十年中,其他治疗方法也逐渐流行起来,例如帮助调节呼吸的植入式设备Inspire。
EnsoData的费尔南德斯也观察到更广泛的趋势变化。
他表示,十多年前,人们有时会炫耀自己睡眠很少。但近年来,公众越来越意识到睡眠对于预防晚年疾病的重要性。
他说:“现在很多人会炫耀‘我昨晚睡得真好’。”
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